210. Nierdzewny!

Transkrypt

210. Nierdzewny!
210. Nierdzewny!
Przygotuj:
• 3 słoiki po dżemie
• zimną i gorącą wodę
• olej
• 3 żelazne gwoździe
• drobny papier ścierny
zimna
zimna
!
ROSTE
P
O
Z
BARD
gorąca
Dlaczego?
Rdza powstaje w efekcie reakcji tlenu zawartego
w wodzie z żelazem. Warstwa oleju na gwoździu
bezpośrednio chroni żelazo przed tlenem. W go−
rącej wodzie w ogóle nie ma już tlenu, ponieważ
został on uwolniony podczas podgrzewania. Aby
zapobiec ponownemu powstaniu tlenu w trakcie
procesów dyfuzyjnych, do wody dodano oleju.
Pływa on po wodzie i zapobiega dopływowi po−
wietrza. Dlatego również i w tym słoiku gwóźdź
nie rdzewieje.
Ciekawostki dla dociekliwych
Utlenianie to chemiczne połączenie z tlenem.
Proces chemiczny, w trakcie którego z jednego
związku zabierany jest tlen nazywa się redukcją.
Środkiem utleniającym jest substancja, która do−
starcza tlen dla procesu utleniania.
Dzisiaj każde oddanie elektronów z cząstki
(atom, molekuła, jon) chemicy nazywają utlenia−
niem, a przyjęcie elektronów – redukcją.
Wykonanie:
1. Pocierając papierem ściernym o gwóźdź,
spróbuj jak najdokładniej usunąć przemysłowy
środek antykorozyjny.
2. Do dwóch słoików nalej zimnej wody, do
trzeciego – gorącej.
3. Do gorącej wody dodaj kilka kropel oleju.
4. Jeden gwóźdź włóż do zimnej wody, a drugi
do gorącej wody z olejem. Trzeci gwóźdź naj−
pierw natrzyj olejem i dopiero wtedy włóż go
do zimnej wody.
Co się stanie?
Gwóźdź znajdujący się w czystej wodzie zardze−
wieje po kilku dniach. Pozostałe dwa gwoździe
nie zmienią się. Te dwa nie zardzewieją.
148
211. Twoja w³asna produkcja soli
Przygotuj:
• sól
• 2 szklanki lub filiżanki
• nitkę bawełnianą
• ciepłą wodę
• spodek
• łyżkę
Wykonanie:
1. Do obu naczyń nalej ciepłej wody i postaw je
obok siebie na nasłonecznionym parapecie.
2. Do obu naczyń wsyp tak dużo soli, aż nie bę−
dzie chciała się rozpuścić.
3. Do każdego naczynia włóż jeden koniec nitki,
a pomiędzy naczyniami postaw spodek, jak
pokazaliśmy na rysunku.
Ciekawostki dla dociekliwych
Sól kuchenna jest połączeniem miękkiego meta−
lu – sodu z trującym gazem – chlorem, z którego
powstaje biały proszek – sól kuchenna. Sól ku−
chenna składa się z dodatnio naładowanego so−
du i ujemnie naładowanych jonów chlorku.
Z powłoki zewnętrznej sód oddał jeden elektron,
który teraz znajduje się razem z elektronem ato−
mu chlorku jako para elektronowa. Dlatego
w powłoce elektronowej atomu sodu brakuje
jednego elektronu i sód nie jest już elektrycznie
neutralna, tylko naładowany dodatnio (tzn. liczba
elektronów jest o jeden elektron mniejsza, niż
liczba protonów). Również atom chloru nie jest
już elektrycznie neutralny, ponieważ liczba elek−
tronów jest większa niż liczba protonów. Jest
naładowany ujemnie i w ten sposób staje się jo−
nem. Jony sodu i chlorku znajdują się w sieci
krystalicznej jonowej, tzn. są połączone w wiel−
kiej sieci, krysztale soli.
sól
Co się stanie?
Już następnego dnia na nitce utworzą się
kryształki soli.
Dlaczego?
Roztwór soli wsiąknie do nitki. Woda w nitce
wyparuje i pozostaną kryształy soli.
149
212. Woda z olejem
Przygotuj:
• 2 łyżki wody
• 2 łyżki oleju
• barwnik spożywczy lub sok z czerwonej kapu−
sty
• zamykaną butelkę
Ciekawostki dla dociekliwych
Tłuszcze to substancje, które roztapiają się
w temperaturze 37OC. Łój topi się w temperatu−
rze 30–45OC. Tłuste oleje są płynne już w tem−
peraturze pokojowej. Wszystkie trzy rodzaje
tłuszczu pochodzenia roślinnego i zwierzęcego,
to tłuszcze naturalne. Tłuszcze naturalne nie są
czystymi substancjami, tylko mieszaniną różnych
związków tłuszczowych. Masło powstaje, np.
z kwasu oleinowego, palmitynowego, stearyno−
wego, mirystynowego, masłowego i innych kwa−
sów tłuszczowych. Każda z wymienionych czą−
steczek kwasu zawiera atomy węgla, wody i tle−
nu w określonym porządku i liczbie. Cząsteczki,
które dobrze rozpuszczają się w wodzie, to czą−
steczki hydrofilowe (lubiące wodę). Mają obszary
z relatywnie dodatnim i relatywnie ujemnym ła−
dunkiem, które przyciągają cząsteczki wody.
Substancje hydrofilowe mogą mieć postać stałą
(np. sól kuchenna, cukier), płynną (np. alkohol)
lub gazową (np. dwutlenek węgla w wodzie mi−
neralnej). Cząsteczki tłuszczu, oleju i łoju nie są
naładowane dodatnio, i dlatego nie rozpuszczają
się w wodzie. Zachowują się hydrofobowo (nie
lubią wody). Ponieważ cząsteczki wody wzajem−
nie się przyciągają i tworzą wiązania wodorowe,
cząsteczki oleju nie biorą w tym udziału. Skupia−
ją się w wodzie jak kropelki tłuszczu na rosole
z kury.
Wykonanie:
1. Wodę zafarbuj barwnikiem lub sokiem z ka−
pusty.
2. Do butelki wlej dwie łyżeczki zafarbowanej
wody i dwie łyżeczki oleju. Zakręć butelkę
i dokładnie wszystko wymieszaj.
3. Butelkę postaw na stole.
Co się stanie?
Wprawdzie olej i woda zmieszały się podczas
potrząsania butelką, jednak w stanie spoczynku
ponownie się rozdzielą. Olej wypłynie nad wodę.
Dlaczego?
Olej i woda wprawdzie się pomieszają, jednak
nie stworzą prawdziwego roztworu. Olej i woda
będą rozdzielone, ponieważ wzajemne przycią−
ganie cząsteczek oleju jest silniejsze niż cząste−
czek oleju i wody. Olej wypłynie nad wodę, po−
nieważ jest lżejszy. Z pewnością widziałeś już to
zjawisko w zupie. Po powierzchni rosołu pływają
oczka tłuszczu, ponieważ tłuszcz nie może połą−
czyć się z rosołem.
150
213. Kwestia smaku
Przygotuj:
• 5 szklanek
• sok z cytryny
• ocet
• sól
• cukier
• wodę
214. Gdzie jest sól?
Przygotuj:
łyżkę soli
łyżkę białej mąki
wodę
2 miseczki
•
•
•
•
cukier sól
Wykonanie:
1. Do każdej miseczki nalej wody.
2. Do jednej miseczki wsyp sól, do drugiej mą−
kę.
cytryna
Co się stanie?
Mąka zbierze się na dnie miseczki, sól zniknie,
będzie niewidoczna.
ocet
woda
Wykonanie:
1. Do jednej szklanki wsyp łyżkę cu−
kru, do drugiej łyżkę soli. Do obu szklanek
nalej wody.
2. Do trzeciej szklanki wlej trochę soku z cytry−
ny, do czwartej ocet i obie ciecze rozcieńcz
niewielką ilością wody.
3. Do piątej szklanki nalej tylko wody.
4. Spróbuj każdego płynu i zwróć uwagę na to,
która ciecz ma kwaśny smak.
Dlaczego?
Mąka nie rozpuszcza się w wodzie, oddziela się
od niej i osadza na dnie. Sól rozpuszcza się
w wodzie.
Co się stanie?
Roztwór cukru będzie słodki, roztwór soli słony,
ocet i sok z cytryny będą kwaśne, woda w ogóle
nie ma smaku, jest neutralna.
Ciekawostki dla dociekliwych
Sok z cytryny i ocet mają kwaśny smak, dlatego
nazywane są kwasami. Nawet wtedy, gdy żuje
się słodkie artykuły spożywcze, w ustach powsta−
ją słabe kwasy, które mogą zaatakować szkliwo
zęba. Natomiast ślina to słaba zasada. Może
zneutralizować kwasy w ustach.
Zasady to związki, które neutralizują kwasy. Przy
okazji powstają neutralne cząsteczki wody. Ług
to wodny roztwór zasady. Mieszanina zasad
i kwasów to neutralny roztwór soli.
151
215. Wytworne b¹ble
216. Zwêglone!
Przygotuj:
• filiżankę czarnej herbaty
• 1/2 cytryny
• wyciskarkę do cytryn
•
•
•
Przygotuj:
szklankę czerwonej kapusty
ręcznik papierowy
duży słoik z szerokim otwo−
rem
• talerz
• sito
Wykonanie:
Wyciśnij sok z cytryny i wlej go do herbaty.
Wykonanie:
1. Sok z czerwonej kapusty odsącz przez sitko
do pustego słoika.
2. Z papierowego ręcznika wytnij dwa paski
o szerokości ok. 5 cm.
3. Paski ręcznika papierowego włóż do soku
z kapusty i zostaw je tam na około minutę.
4. Wyjmij papierowe paski, połóż je na płaskim
talerzu i pozostaw do wyschnięcia.
Co się stanie?
Paski papieru śniadaniowego wchłoną sok z ka−
pusty i teraz będą mogły być użyte jako wskaź−
nik kwasowo−zasadowy lub wskaźnik pH, tzn. za
pomocą kawałka papieru możesz od teraz
stwierdzać, czy substancja jest kwaśna czy zasa−
dowa. Barwniki, które zmieniają swój kolor pod
wpływem kwasów lub ługu, to wskaźniki.
Co się stanie?
Cytryna sprawi, że herbata zrobi się (prawie)
bezbarwna.
Dlaczego?
Kwas cytrynowy to wybielacz, który wchodzi
w reakcję chemiczną z zawartym w herbacie
barwnikiem i w ten sposób ją rozjaśnia.
Dlaczego?
Czerwona kapusta zawiera barw−
nik, który pod wpływem kwasów
lub ługu zmienia kolor. Właśnie
dzięki temu może być użyty jako
wskaźnik pH.
Ciekawostki dla dociekliwych
Wartość pH to stężenie jonów wodorowych
w roztworze. Skala pH waha się od 0 do 14.
Wartość pH substancji neutralnej wynosi 7.
Kwasy mają pH poniżej 7, a zasady powyżej 7.
152
217. Zielone mleko?
218. Przyprawianie
po indyjsku
ŻNIE!
O
R
T
S
O
Przygotuj:
• kilka papierowych kubków
• sok z czerwonej kapusty
• ocet
• różne (żółte) soki owocowe
• wodę mydlaną
• mleko
Przygotuj:
• łyżeczkę kurkumy (indyjska przyprawa)
• filiżankę wody
• łyżkę
• ręcznik papierowy
sok pomarańczowy
ocet
różowy
woda
płucząca
Co się stanie?
Paski ręcznika papierowego wciągną sok i teraz
mogą służyć za wskaźniki kwasowo−zasadowe
(por. str. 152 / eksperyment 216).
zielony
mleko
różowy
Wykonanie:
1. Do wody dodaj kurkumy i wszystko dobrze
wymieszaj.
2. Paski papieru śniadaniowego włóż do złoto−
−brązowej cieczy i zostaw je tam na około mi−
nutę.
3. Wyjmij paski papieru, połóż je na płaskim ta−
lerzu i pozostaw do wyschnięcia.
zielony
Wykonanie:
1. Do każdej cieczy, którą chcesz testować, po−
trzebujesz papierowego kubka.
2. Do każdego kubka wlej łyżeczkę soku z kapu−
sty.
3. Dodaj 1–2 łyżeczek każdej testowanej cieczy.
Co się stanie?
Kwaśne ciecze zrobią się różowe, a zasadowe –
zielone. Czasami robienie eksperymentów na
prawdę pięknie wygląda.
Dlaczego?
Sok z kapusty zawiera barwnik, który pod wpły−
wem kwasów i ługu zmienia swój kolor. W przy−
padku wartości pH poniżej 7 robi się różowy,
a powyżej 7 – zielony. W kwaśnym środowisku
barwnik kapusty reaguje z dodatnimi jonami wo−
dorowymi. To one są sprawcami zmiany koloru
na różowy.
Dlaczego?
Roztwór kurkumy zawiera barwnik, który pod
wpływem kwasów lub ługu zmienia swój kolor.
W bardzo kwaśnych roztworach robi się żółty,
w zasadowych czerwonawo−brązowy. W kwa−
śnym środowisku barwnik roztworu kurkumy
reaguje z dodatnimi jonami wodorowymi. To
one są sprawcami zmiany koloru na żółty.
153
219. Zabawy z wod¹
220. Balon widmo
OSTE!
R
P
O
BARDZ
Przygotuj:
• kilka papierowych kubków
• wodę ze stawu
• wodę deszczową
• wodę z kranu
• wodę z kałuży
• wodę z płynem do mycia naczyń
• proszek do pieczenia, rozpuszczony w wodzie
• sok z cytryny
• papierek wskaźnikowy (z kurkumy lub kapu−
stą)
Przygotuj:
• pustą butelkę
• balon
• pojemnik z miarką
• 30 ml wody
• łyżeczkę proszku do pieczenia
• słomkę
• 1/2 cytryny
• wyciskarkę do cytryn
Wykonanie:
1. Nadmuchaj balon, aby go rozciągnąć, po
czym wypuść powietrze.
2. Wyciśnij sok z połówki cytryny.
3. Kubkiem odmierz ok. 30 ml wody i wlej ją do
butelki.
4. Dodaj łyżeczkę proszku do pieczenia i wszyst−
ko dobrze wymieszaj słomką.
5. Do butelki wlej soku z cytryny, a następnie
szybko naciągnij balon na szyjkę butelki.
Wykonanie:
1. Do każdego kubka wlej jedną substancję, któ−
rą chcesz przetestować.
2. W każdym kubku zamocz jeden papierek
wskaźnikowy.
Co się stanie?
Każdy papierek zafarbuje się inaczej.
niebieski czerwony różowy
Co się stanie?
Balon sam się nadmucha, a ty możesz sobie od−
począć.
woda ze stawu
woda deszczowa
woda z kranu
woda z kałuży
Dlaczego?
Sok z cytryny jest kwasem,
rozpuszczony w wodzie pro−
szek do pieczenia – ługiem.
Gdy dochodzi do reakcji kwasu
z wodorowęglanem (kwaśne
sole kwasu węglowego), po−
wstaje dwutlenek węgla, który
podnosi się do góry i wypełnia
balon.
woda płynem do mycia naczyń
woda z proszkiem do pieczenia
woda z sokiem z cytryny
Dlaczego?
Papier nasiąknięty sokiem z czerwonej kapusty
w kwaśnym środowisku zrobi się różowy, w za−
sadowych cieczach – zielony. Papier nasiąknięty
wodą z kurkumą w kwaśnym roztworze zrobi się
żółty, a w zasadowym – czerwonawo−brązowy.
Roztwór proszku do pieczenia to ług, sok z cy−
tryny – kwas. Również woda może reagować jak
kwas lub zasada. Czasami trzeba to przetesto−
wać, chcąc ocenić jakość wody w rzece lub je−
ziorze.
154
221. Superlimonka
222. „UgryŸæ kwaœne
jab³ko”
Przygotuj:
• cytrynę
• wyciskarkę do
cytryn
• pojemnik z miar−
ką
• wodę
• szklankę
• łyżeczkę proszku do pieczenia
• łyżkę lub słomkę
• 1–2 łyżeczki cukru
Przygotuj:
cytrynę
wyciskarkę do cytryn
jabłko
2 talerze
nóż
ONNE!
Ł
H
C
O
CZAS
•
•
•
•
•
Wykonanie:
1. Z cytryny wyciśnij sok i wlej go
do pojemnika z miarką.
2. Dolej do niego taką sama ilość wody, a mie−
szaninę wlej do szklanki.
3. Dodaj proszku do pieczenia i wszystko dobrze
wymieszaj.
Wykonanie:
1. Z cytryny wyciśnij sok.
2. Odetnij kilka kawałków jabłka i rozłóż je na
obu talerzach.
3. Na jabłka na jednym talerzu wkropl sok z cy−
tryny i zostaw je na kilka godzin.
Co się stanie?
Napój będzie musował i zaraz zachce ci się pić,
czyż nie?
Co się stanie?
Miąższ kwaśnych kawałków jabłka zachowa swój
kolor. Kawałki jabłka, które nie zostały spryska−
ne sokiem z cytryny, zrobią się brązowe.
Dlaczego?
Gdy surowy kawałek miąższu styka się z powie−
trzem, reaguje on z tlenem (z powietrza) i dlate−
go robi się brązowy. Proces ten to utlenianie
(por. str. 148 / eksperyment 210). Sok z cytry−
ny zapobiega procesowi utleniania. Dzięki temu
kolor miąższu się nie zmieni.
Dlaczego?
Sok z cytryny jest kwasem, rozpuszczony w wo−
dzie proszek do pieczenia – zasadą. Gdy ten
kwas i ta zasada pomieszają się, powstanie gaz –
dwutlenek węgla. Pęcherzyki gazu unoszą się
w powietrze i wyskakują. Jeszcze tylko posłódź
swój napój i będzie smakował jak lemoniada.
155
223. Odœwie¿acz pieniêdzy
224. Lakier do paznokci
!
ROSTE
P
O
Z
BARD
Przygotuj:
• cytrynę
• wyciskarkę do cytryn
• miseczkę
• stare grosze i złotówki lub inne miedziane
monety
Przygotuj:
2 cytryny
szczyptę soli
wyciskarkę do cytryn
miseczkę
10 gr., 20 gr. lub inne miedziane monety
duży „nowiutki” żelazny gwóźdź
papier ścierny
•
•
•
•
•
•
•
Wykonanie:
1. Z cytryny wyciśnij sok, wlej go do miseczki
i dodaj szczyptę soli
2. Monety włóż do soku, potrzymaj je tam przy−
najmniej 5 minut.
3. Gwóźdź potrzyj papierem ściernym, opłucz
pod wodą, wysusz i włóż go do miseczki
z monetami na co najmniej 20 minut.
Co się stanie?
Na gwoździu powstała warstwa związku miedzi,
a ty możesz opowiedzieć swoim znajomym
o tym, jak „stary” jest ten gwóźdź.
Wykonanie:
1. Z cytryny wyciśnij sok i wlej go do miseczki.
2. Jedną z monet wrzuć do soku i potrzymaj ją
tam co najmniej 5 minut.
Dlaczego?
Miedź reaguje z kwaskiem cytrynowym i w efek−
cie tworzy nowy związek, cytrynian miedzi.
Związek ten pokryje gwóźdź cienką warstwą
miedzi.
Co się stanie?
Moneta będzie błyszczała i wyglądać będzie jak
nowa.
Dlaczego?
Kwas cytryny usuwa ze starych monet matową
powłokę, tlenek miedziowy. Zresztą ocet i roz−
cieńczony kwas siarkowy mają takie same działa−
nie jak sok z cytryny.
miedź
156
225. Przeœwituj¹ce jajko
z gumy
Przygotuj:
• surowe jajko kurze
• szklankę z octem domowym
226. Batikowe jajko
!
ŁONNE
H
C
O
S
CZA
ONNE!
Ł
H
C
O
CZAS
Przygotuj:
jajko ugotowane na twardo
kredkę
szklankę
biały ocet
•
•
•
•
Wykonanie:
1. Jajko włóż do szklanki z octem.
2. Zostaw je tam na kilka godzin.
3. Jajko wyjmij z octu i opłucz je pod bieżącą
wodą.
4. Weź jajko pod światło.
Co się stanie?
Co to jest? Jajko nie jest już
twarde, tylko gumowate. Twar−
da skorupka jajka rozpuściła się.
Gdy trzymamy jajko pod słońce,
przez skórkę widać nawet białko
i żółtko.
Wykonanie:
1. Jajko pomaluj kredką.
2. Włóż je do szklanki i wlej do niej tak dużo
białego octu, aż jajko będzie całkowicie zakry−
te.
3. Po dwóch godzinach wylej stary i wlej świeży
ocet, zostaw go w szklance na następne
2 godziny.
4. Wodą zmyj resztki kredki.
Dlaczego?
Twarda skorupka zbudowana jest z wapna,
a ocet rozpuszcza wapno. Dlatego skorupka jaj−
ka rozpuściła, się w occie po 3–12 godzinach.
Zachowała się tylko znajdująca się pod nią skórka.
Co się stanie?
Wzory lub napisy, które nama−
lowałeś na jajku, nadal będą wi−
doczne i z pewnością każdy
ucieszy się z własnoręcznie zro−
bionej „pisanki”.
Ciekawostki dla dociekliwych
Wapno rozpuszcza się w kwasach. Powstaje
wtedy sól wapniowa i gaz – dwutlenek węgla.
Dlaczego?
Kwas octu połączy się z węglanem wapniowym
skorupki jajka i częściowo ją rozpuści. Tylko
w miejscach pomalowanych kredką ocet nie na−
ruszy skorupki.
157

Podobne dokumenty